The Lorenz attractor [L'attracteur de Lorenz ]

The Lorenz attractor [L'attracteur de Lorenz].




Rotation about the X axis of the Lorenz attractor See its rotation.
Rotation about the Y (vertical)axis of the Lorenz attractor that can also be viewed as a set of 4x3 stereograms See a set of 4x3 stereograms.


The Lorenz attractor is defined with the following system of differential equations:
                      -   dx
                     |   ---- = -10x + 10y
                     |    dt
                     |
                     |    dy
                    <    ---- = 28x - y - xz
                     |    dt
                     |
                     |    dz       8
                     |   ---- = - ---z + xy
                      -   dt       3
This picture is obtained integrating these equations using the Runge-Kutta method of the fourth order with:
                    {X ,Y ,Z } = {0.01,0.01,0.01}
                      0  0  0

Dt = 0.01
each sphere displays a time step and its attributes are chosen as follows:
                    RADIUS = constant
                    RED    = K.Dx
                    GREEN  = K.Dy
                    BLUE   = K.Dz
where K denotes a renormalization factor and {Dx,Dy,Dz} are the results of the numerical integration process.

The Lorenz attractor is more than useful to exhibit the The Lorenz attractor -sensitivity to initial conditions (displayed as the central point of each frame)- sensitivity to initial conditions, the The Lorenz attractor -sensitivity to integration methods used (Red=Euler, Green=Runge-Kutta/2nd order, Blue=Runge-Kutta/4th order)- sensitivity to integration methods and the Computation of the Lorenz attractor on three different computers (the Red one, the Green one and the Blue one: sensitivity to rounding-off errors) sensitivity to rounding-off errors.


Au début des années soixante, lors d'études portant sur l'évolution du climat terrestre, le météorologue Edward Lorenz a proposé un modèle très simplifié régi par le système non linéaire suivant:
                      -   dx
                     |   ---- = -10x + 10y
                     |    dt
                     |
                     |    dy
                    <    ---- = 28x - y - xz
                     |    dt
                     |
                     |    dz       8
                     |   ---- = - ---z + xy
                      -   dt       3
Cette image présente la trajectoire que décrit le système au cours du temps dans l'espace [x,y,z], à partir d'une condition initiale arbitraire ({0.01,0.01,0.01}). La couleur n'a pas ici qu'une valeur artistique; elle véhicule une information pertinente: les intensités des trois couleurs fondamentales (le Rouge, le Vert et le Bleu) sont proportionnelles respectivement aux trois dérivées en t définies ci-dessus.


Voir sa version géante de l'an 2000:

Exhibition at La Cité des Sciences et de l'Industrie -2000- The Lorenz attractor


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